Bài 3.8 trang 18 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Trình bày phương pháp hoá học để tách riêng từng chất từ hỗn hợp gồm benzen, phenol và anilin.

Hướng dẫn trả lời:

Lắc kĩ hỗn hợp với dung dịch HC1 dư, chỉ có anilin phản ứng :

C₆H₅-NH₂ + HCl → [C₆H₅-NH3]⁺Cl^-

                            anilin phenylamoni clorua

Sau đó để yên, có hai lớpchất lỏng tạo ra : một lớp gồm nước hoà tan phenylamoni clorua và HCl còn dư, lớp kia gồm benzen hoà tan phenol.

Tách riêng lớp có nước rồi cho tác dụng với NH3 lấy dư :

HCl + NH₃ → NH₄CI

[C₆H₅-NH₃]⁺Cl^-+ NH₃ → C₆H₅-NH₂ + NH₄Cl

 Anilin rất ít tan trong nước nên có thể tách riêng

Lắc kĩ hỗn hợp benzen và phenol với dung dịch NaOH dư :

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O

                                   natri phenolat

Natri phenolat tan trong nước còn benzen không tan và được tách riêng. Thổi CO₂ dư qua dung dịch có chứa natri phenolat :

NaOH + CO2→ NaHCO₃

C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + C₆H₅OH

Phenol rất ít tan trong nước lạnh và được tách riêng.

Bài 3.9 trang 18 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Hỗn hợp khí A chứa propan và một amin đơn chức. Lấy 6 lít A trộn với 30 lít oxi rồi đốt. Sau phản ứng thu được 43 lít hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H₂SO₄ đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và tên của amin trong hỗn hợp A.

Hướng dẫn trả lời: 

\(\eqalign{
& {C_3}{H_8} + 5{O_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 3C{O_2} + 4{H_2}O \cr 
& {C_x}{H_y}N + \left( {x +{ y\over4}} \right){O_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow xC{O_2} +{ y\over 2}{H_2}O + { 1\over 2}{N_2} \cr} \)

Hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H₂SO₄ đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít.

nH₂O+H₂SO₄→H₂SO₄.nH₂O

NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O

Thể tích hơi nước : 43 - 21 =22 (lít)

Thể tích CO₂: 21 - 7 = 14 (lít)

Để tạo ra 22 lít hơi nước cần 11 lít O₂ (vì để tạo ra 1 mol H₂O cần 0,5 mol O₂)

Để tạo ra 14 lít CO₂ cần 14 lít O₂ (vì để tạo ra 1 mol CO₂ cần 1 mol O₂) Thể tích O₂ đã tham gia phản ứng là: 14 + 11 = 25 (lít)

Thể tích O₂ còn dư : 30- 25 = 5 (lít)

Thể tích N₂ : 7 - 5 = 2 (lít)

Thể tích C_xH_yN = 2.V_N2 = 4 (lít)

Thể tích C₃H₈ = 6-4 = 2 (lít)

Khi đốt 2 lít C₃H₈ thu được 6 lít CO₂và 8 lít hơi nước. Vậy khi đốt 4 lít C_xH_yN thu được 14-6 = 8 (lít) CO₂ và 22 - 8 = 14 (lít) hơi nước.

\(\to x = {\rm{ }}{8 \over 4} = 2{\rm{ }};{\rm{ }}y = {{14.2} \over 4} = 7\)

Công thức phân tử của amin là C₂H₇N.

Các công thức cấu tạo : CH₃ - CH₂ - NH₂ (etylamin) ; CH₃ - NH - CH₃ (đimetylamin)

Bài 3.10 trang 18 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Hỗn hợp khí A chứa metylamin và hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Lấy 100 ml A trộn với 470 ml oxi (lấy dư) rồi đốt cháy. Thể tích hỗn hợp khí và hơi sau phản ứng là 615 ml ; loại bỏ hơi nước thì còn lại 345 ml ; dẫn qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 25 ml. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích từng hiđrocacbon trong A.

Hướng dẫn trả lời: 

Thể tích hơi nước : 615 - 345 = 270 (ml)

Thể tích khí CO₂ : 345 - 25 = 320 (ml).

Để tạo ra 320 ml CO₂ cần 320 ml O₂ (vì để tạo ra 1 mol CO₂ cần 1 mol O₂).

Để tạo ra 270 ml hơi nước cần 135 ml O₂ (vì để tạo ra 1 mol H₂O cần 0,5 mol O₂).

Thể tích O₂ tham gia phản ứng : 320 + 135 = 455 (ml).

Thể tích O₂ còn dư : 470 - 455 = 15 (ml)

Thể tích N₂: 25-15= 10 (ml).

Thể tích CH₃NH₂ = 2.V _N2 = 2.10 = 20 (ml).

Thể tích hai hiđrocacbon : 100 - 20 = 80 (ml).

Khi đốt 20 ml CH₃NH₂ tạo ra 20 ml CO₂ và 50 ml hơi nước.

Khi đốt 80 ml hiđrocacbon tạo ra 300 ml CO₂ và 220 ml hơi nước.

Đặt công thức chung của hai hiđrocacbon là CxHy

Bảo toàn nguyên tố C và H của CxHy ta có:

\(x = {{300} \over {80}} = 3,75\)

\(y = {{220.2} \over {80}} = 5,5\)

Vậy một hiđrocacbon có 3 nguyên tử cacbon và một hiđrocacbon có 4 nguyên tử cacbon.

Hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng khác nhau 2 nguyên tử hiđro và số nguyên tử hiđro trong mỗi phân tử hiđrocacbon phải là số chẵn. Vì vậy, với y = 5,5, có thể biết được một chất có 4 và một chất có 6 nguyên tử hiđro.

Đặt thể tích C₃H₄ là a ml, thể tích C₄H₆ là b ml, ta có : a + b = 80 (1)

Thể tích CO₂ là : 3a + 4b = 300 (2)

Từ (1) và (2) → a = 20 ; b = 60

Vậy C₃H₄ chiếm 20% và C₄H₆ chiếm 60% thể tích của hỗn hợp.

Giaibaitap.me